Java基础学习：java数据结构视频

　　1. 数据结构概述

　　Java的集合框架其实就是对数据结构的封装，在学习集合框架之前，有必要先了解下数据结构。

　　1.1. 什么是数据结构(了解)

　　所谓数据结构，其实就是计算机存储、组织数据的方式。

　　数据结构是用来模拟数据存储操作的，其实就是对数据做增删改查操作。

　　增：把某个数据存储到某个容器中

　　删：从容器中把某个数据删除掉

　　改：把容器中某个数据替换成另一个数据

　　查：把容器中的数据查询出来

　　不同的数据结构，底层采用不同的存储方式(算法)，在具体操作的时候效率是不一样的，比如有的查询速度很快，有的插入速度很快，有的操作头和尾速度很快等。

　　常见的数据结构：

　　数组(Array)掌握

　　链表(Linked List)了解

　　哈希表(Hash)了解

　　栈(Stack)了解

　　队列(Queue)了解

　　树(Tree)了解

　　图(Graph)

　　堆(Heap)

　　1.2. 数组结构

　　1.2.1. 模拟ArrayList(掌握)

　　假设我现在是某个篮球队的教练，需要安排5个球员上场打球。此时需要模拟上场球员的存储，简单一点，我们就只存储上场球员的球衣号码。那么此时我需要以下几个操作：

       1.初始一个容量为5的容器，用来存储场上的5个球衣号码。

　　2.安排5个球员上场，比如球员号码分别为11、22、33、44、55。

　　3.查询指定索引位置球员的球衣号码是多少，如查询索引位置为2的球衣号码是33。

　　4.替换场上索引位置为2的球员，使用333号替换33号。

　　5.罚下场上索引位置为2的球员(直接罚下，没有补位)。

　　6.打印出场上球员的球衣号码，打印风格如 [11，22，33，44，55]。

　　操作前后效果图：

　　1.2.2. 初始化操作(掌握)

　　使用Integer数组来存储场上球员号码，提供了两个构造器，一个用于自定义初始化容量，一个用于使用默认的初始化容量10。

　　测试代码：

　　1.2.3. 打印操作(掌握)

　　1.2.4. 保存操作(掌握)

　　测试代码

　　输出结果：

　　[]

　　[11,22,33,44,55]

　　因为数组的长度是固定的，此时的players数组只能存储5个元素，如果再多存储一个就报错：数组索引越界。此时就要考虑在保存操作时对数组做扩容操作，扩容的原理是：

　　创建一个原数组长度两倍长的新数组

　　把旧数组中的所有元素拷贝到新数组中

　　把新数组的引用赋给旧数组变量

　　保存操作时扩容操作：

　　//向场上添加一个球员号码

　　1.2.5. 查询操作(掌握)

　　需求：查询指定索引位置球员的球衣号码是多少，如查询索引位置为2的球衣号码是33。

　　其实就是返回数组中，指定索引对应的元素值。

　　测试代码：

　　Integer playerNum = list.get(2);

　　System.out.println(playerNum);

　　输出结果：

　　33

　　1.2.6. 修改操作(掌握)

　　需求：替换场上索引位置为2的球员，使用333号替换33号。

　　1.2.7. 删除操作(掌握)

　　需求：罚下场上索引位置为2的球员(直接罚下，没有补位)。

　　删除操作的原理，把后续的元素整体往前挪动一个位置。

　　1.2.8. 让容器支持存储任意数据类型的元素(掌握)

　　此时元素类型是Integer类型，也就是只能存储整型的数据，但是却不能存储其他类型的数据，此时我们可以考虑吧元素类型改成Object，那么Object数组可以存储任意类型的数据。

　　1，首先是定义成员变量和构造器：

　　2，添加和查询方法：

　　3，替换和删除方法：

　　4，打印方法：

　　1.2.9. 数组的性能分析(了解)

　　在计算机科学中，算法的时间复杂度是一个函数，它定性描述了该算法的运行时间，常用大O符号来表述。

　　时间复杂度是同一问题可用不同算法解决，而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。

　　我们在这里针对ArrayList存储数据的增删改查(CRUD)做性能分析：

　　保存操作：

　　如果保存在数组的最后一个位置，至少需要操作一次。

　　如果保存在数组的第一个位置，如果存在N个元素，此时需要操作N次(后面的元素要整体后移)。

　　平均: (N+1) /2 次。 N表示数组中元素的个数。 如果要扩容，更慢，性能更低。

　　删除操作:

　　如果删除最后一个元素，操作一次。

　　如果删除第一个元素，操作N次。

　　平均：(N+1)/2次.

　　修改操作: 操作1次.

　　查询操作：根据索引查询元素: 操作1次.

　　结论：基于数组的数据结构做查询是和修改是非常快的，做保存和删除操作比较慢了。

　　那如果想保证保存和删除操作的性能，此时就得提提链表这种数据结构了。

　　以上就是星辉java培训机构的小编针对“Java基础学习：java数据结构视频”的内容进行的回答，希望对大家有所帮助，如有疑问，请在线咨询，有专业老师随时为你服务。

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